W 1989 roku naukowcy opracowali tzw. hipotezę higieniczną, która stała się źródłem licznych kontrowersji. Głoszono w niej, iż przyczyną wzrostu częstotliwości występowania alergii, astmy oraz zaburzeń pracy układu odpornościowego jest radykalne ograniczenie kontaktu z mikroorganizmami spowodowane właśnie podwyższeniem poziomu higieny w dzisiejszym świecie. W ciągu ostatnich dekad dopracowano tę hipotezę. Obecnie badacze są zdania, że istotny jest nie tyle brak ekspozycji na patogeny, co na dobroczynne mikroorganizmy obecne w środowisku. Spowodowało to przemianowanie tej hipotezy na “hipotezę starych przyjaciół” lub “efekt farmy”.

“Chodzi o to, że skoro ludzie wyprowadzili się z gospodarstw rolnych i porzucili zwyczaje łowiecko-zbierackie, przenosząc się do miast, straciliśmy kontakt z organizmami, które służyły do regulacji naszego układu immunologicznego i do tłumienia patologicznego stanu zapalnego – mówi prof. Christopher Lowry, współautor badania.

Zespół prof. Lowry’ego badał wpływ ekspozycji na niepatogenne mikroorganizmy a zdrowiem psychicznym. Wyniki ich analiz wykazały, że dzieci wychowujące się w środowisku wiejskim, a więc otoczone przez zwierzęta i wszechobecny kurz, w dorosłym wieku rzadziej zapadają na choroby psychiczne niż ich rówieśnicy wychowywani w miastach, którzy mieli bardzo ograniczone lub żadne kontakty ze zwierzętami. W innych badaniach udokumentowano wpływ gatunku bakterii Mycobacterium vaccae na zachowanie zwierząt laboratoryjnych. Gdy bowiem gryzonie otrzymywały iniekcje zawierające ten mikroorganizm, ich reakcje przypominały te wywołane przez leki przeciwdepresyjne. Udowodniono również długotrwałe działanie przeciwzapalne wobec tkanek mózgu. Jest to tym istotniejsze, że wcześniej wykazano związek między nadmiernym rozwojem stanów zapalnych i ryzykiem zaburzeń związanych z traumą i stresem, takich jak zespół stresu pourazowego (PTSD).

w 2017 roku prof Lowry opublikował wyniki eksperymentu, które pozwoliły stwierdzić, że podanie myszom M. vaccae przed ekspozycją na stres jest w stanie zapobiec rozwojowi zespołu podobnego do PTSD oraz wywołanego stresem zapalenia jelita grubego. Co więcej, przy ponownym wystawieniu na podobne warunki zwierzęta, które otrzymały bakterię, zachowują się znacznie spokojniej.

“Wiedzieliśmy, że to działa, ale nie wiedzieliśmy, dlaczego – mówi prof Lowry. – Ta nowa publikacja pomaga to wyjaśnić.”

Zespół prof. Lowry’ego wyizolował, zidentyfikował i opracował metodę chemicznej syntezy związku z grupy lipidów, nazywanego kwasem 10(Z)-heksadekenowym, produkowanym przez Mycobacterium vaccae. Za pomocą nowoczesnych technik sekwencjonowania zbadano, w jaki sposób oddziaływał on na makrofagi i inne komórki układu odpornościowego. Odkryto, że wewnątrz komórek związek ten wiąże się ze specyficznym receptorem, hamując wiele szlaków metabolicznych, które stymulują stan zapalny, a także że traktowane nim komórki były bardziej odporne na rozwój stanu zapalnego w późniejszym czasie.

“Wydaje się, że bakterie, z którymi współewoluowaliśmy, mają asa w rękawie – mówi prof Lowry. – Kiedy zostają wchłonięte przez komórki odpornościowe, uwalniają lipidy, które wiążą się z tym receptorem i odcinają kaskadę zapalną.”

Prof Lowry od dawna miał nadzieję na wyprodukowanie swego rodzaju “szczepionki przeciw stresowi” z wykorzystaniem Mycobacterium vaccae, dzięki której można byłoby pomóc osobom pracującym w szczególnie trudnych warunkach, np ratownikom czy żołnierzom, i uchronić ich przed powstaniem zaburzeń psychicznych spowodowanych wysokim poziomem stresu. Ponieważ nowo odkryta cząsteczka wykazuje także działanie terapeutyczne, mogłaby zostać wykorzystana do produkcji nowych leków przeciwko tym dolegliwościom.

“Jest to dla nas ogromny krok naprzód, ponieważ identyfikujemy aktywny składnik bakterii i receptor dla tego aktywnego składnika w organizmie gospodarza – mówi prof Lowry. – To tylko jeden szczep jednego gatunku jednego rodzaju bakterii, który występuje w glebie, ale w glebach są miliony innych szczepów. Dopiero zaczynamy dostrzegać wierzchołek góry lodowej, jeśli chodzi o identyfikację mechanizmów, dzięki którym ewoluowały, aby utrzymać nas w zdrowiu. To powinno wzbudzić szacunek u nas wszystkich.”

Bibliografia:
Smith D.G., Martinelli R., Besra G.S., Illarionov P.A., Szatmari I., Brazda P., Allen M.A., Xu W., Wang X., Nagy L., Dowell R., Rook G.A.W., Brunet L.R., Lowry C.A. Identification and characterization of a novel anti-inflammatory lipid isolated from Mycobacterium vaccae, a soil-derived bacterium with immunoregulatory and stress resilience properties. Psychopharmacology 2019

Dodaj komentarz